劉春燕,劉 嬡,吳雨卓,盧秀瑤
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),新疆 烏魯木齊 830052;2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 科學(xué)技術(shù)學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830000)
桃子(L.)被稱為“肺之果”,果實(shí)、核仁可以食用,花具有觀賞性,桃樹具有結(jié)果早、產(chǎn)量高、性能穩(wěn)定、栽培管理簡(jiǎn)單等特點(diǎn),因此廣受栽培者的青睞。目前,除黑龍江省外,我國其他省、市、自治區(qū)均有桃樹栽培,新疆桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,近年來栽培規(guī)模逐漸增大。據(jù)報(bào)道,2019年新疆桃栽培面積約2.85×10hm,產(chǎn)量約3.00×10t,已逐漸發(fā)展成為新疆特色水果之一。近年來,部分果農(nóng)盲目追求桃樹產(chǎn)量而過度施用化肥,雖然為種植戶帶來短期經(jīng)濟(jì)效益,但也導(dǎo)致了一系列的負(fù)面影響。過度施用化肥使土壤pH值下降、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降、病蟲害增多、土壤板結(jié)、耕地質(zhì)量下降,進(jìn)而造成養(yǎng)分流失。
生物菌肥是一種新型的生物“肥料”,它含有特定的活體(可繁殖)微生物,是經(jīng)過誘變、復(fù)壯后發(fā)酵,再通過草炭、褐煤、粉煤灰等加工運(yùn)載得到的一種具有肥料效應(yīng)的制品。施用生物菌肥可以通過促進(jìn)微生物的生命活動(dòng)進(jìn)而加快植物對(duì)土壤中營養(yǎng)元素的吸收利用,并釋放生長激素、減少有害微生物的生成,從而促進(jìn)植物生長。于忠范等認(rèn)為,生物菌肥“九豐肥田寶”施入土壤可以促進(jìn)蘋果葉片、新梢生長。劉春燕等認(rèn)為,施用生物菌肥可以增加土壤肥力、促進(jìn)桃樹地上部分生長。范潔群等認(rèn)為,施用微生物肥料可以調(diào)節(jié)土壤微生態(tài)平衡,提高桃樹抗逆性。彭佳俊等在油茶試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),枯草芽孢桿菌微生物菌劑在油茶單果質(zhì)量和產(chǎn)量上影響極為顯著。湯國雄等研究顯示,生物菌肥處理可以提高柑橘總酚、維生素C等抗氧化物質(zhì)含量和平均果質(zhì)量。姜懿軒等研究表明,生物菌肥有利于可溶性蛋白與可溶性糖的積累。生物菌肥在提高肥料利用率、促進(jìn)植物生長、生產(chǎn)綠色食品和改良土壤等方面與化肥相比,占有更大優(yōu)勢(shì)。生物菌肥是發(fā)展“綠色農(nóng)業(yè)”的需要,應(yīng)用前景十分廣闊。前人對(duì)生物菌肥提高土壤肥力、提高植株抗逆性等方面的研究較為集中,并產(chǎn)生了較好的研究效果,但生物菌肥對(duì)桃樹生長動(dòng)態(tài)的影響方面研究鮮有報(bào)道。筆者以早熟品種‘早露蟠’為試驗(yàn)研究對(duì)象,通過觀測(cè)桃樹生長量,分析生物菌肥對(duì)桃樹生長及發(fā)育地影響,為桃樹綠色生產(chǎn)提供理論與技術(shù)參考。
試驗(yàn)地點(diǎn)為兵團(tuán)十二師104團(tuán)7連蟠桃園(N 87°42′,E 43°71′)。該地區(qū)氣候類型為溫帶大陸性半干旱氣候,年平均氣溫7.43℃,無霜期130~200 d,全年日照平均2 798.8 h,日照率62%,>15℃常年活動(dòng)積溫2 982℃,>15℃常年有效積溫912℃,平均降水量387.4 mm。供試樣株為8年生‘早露蟠’,樹形為匍匐扇形。南北行向,株行距2.5 m×3.5 m。
試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)處理,分別為單株施肥40 kg(AF40)、單株施肥20 kg(AF20)和常規(guī)施肥(CK)。AF40和AF20按照相應(yīng)劑量于春季施入基肥,CK只施基肥。供試肥理化性質(zhì):有機(jī)質(zhì)≥50%,N+PO+KO≥7%,中微量元素(B+Mn+Fe+Zn+Mg+S+Ca+Cu)≥10%,腐殖酸≥10%,有效活菌數(shù)≥2×10個(gè)·g。于2018年4月、2019年4月在桃樹出土后采用條狀溝施法施肥,在距離樹體80 cm處分別開南北和東西行向的施肥溝(寬35 cm,深40 cm,長100 cm)。每個(gè)處理隨機(jī)挑選6棵樹勢(shì)一致、生長健壯且無病蟲害的桃樹,作為6次重復(fù),其他管理?xiàng)l件一致。
1.3.1 花芽生長發(fā)育動(dòng)態(tài)測(cè)定 蟠桃出芽5 d后,每個(gè)處理按上、中、下3個(gè)方位各選留5個(gè)生長勢(shì)相同,粗度基本一致的多年生觀測(cè)枝,將第3節(jié)位上的花芽用標(biāo)簽標(biāo)記,每個(gè)處理共標(biāo)記15個(gè)花芽,每隔3 d用游標(biāo)卡尺對(duì)芽的縱橫徑進(jìn)行測(cè)定,直至開花為止,記錄花開放時(shí)間。發(fā)育周期:從最初萌芽到展葉的時(shí)間。
生長速率=(展葉時(shí)芽縱徑+展葉時(shí)芽橫徑)÷2/發(fā)育周期
1.3.2 枝葉生長發(fā)育動(dòng)態(tài)測(cè)定 蟠桃謝花7 d后,每個(gè)處理按上、中、下3個(gè)方位各選留5個(gè)生長勢(shì)相同、無病蟲害且粗度基本一致的新梢,每間隔7~10 d用游標(biāo)卡尺測(cè)定1次新梢節(jié)間長、新梢節(jié)間質(zhì)量和新梢節(jié)間粗,且在整個(gè)生長觀測(cè)期內(nèi),植株不做任何整枝修剪。發(fā)育周期:從最初展葉到葉片大小不發(fā)生變化的時(shí)間。
生長速率=(完全葉縱徑+完全葉橫徑)÷2/發(fā)育周期
1.3.3 果實(shí)生長發(fā)育動(dòng)態(tài)測(cè)定 桃樹謝花7 d后,每個(gè)處理按上、中、下3個(gè)方位各選留5個(gè)生長勢(shì)相同,粗度基本一致的多年生結(jié)果枝,每株隨機(jī)采集樹冠外圍中部果實(shí),每個(gè)處理共采果15個(gè),每間隔7 d用游標(biāo)卡尺對(duì)果實(shí)的縱橫徑進(jìn)行測(cè)定,直至果實(shí)成熟。以未施入生物菌肥生長勢(shì)一致的果枝作為對(duì)照,每間隔10 d采集10個(gè)果實(shí)測(cè)定單果質(zhì)量。發(fā)育周期:從坐果開始到果實(shí)成熟的時(shí)間。
生長速率=(果實(shí)縱徑+果實(shí)橫徑)÷2/發(fā)育周期
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”的形式表示,使用Microsoft Office Excel 2010、SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理與統(tǒng)計(jì)。
由圖1-A可知,從4月23日至5月8日觀測(cè)結(jié)束,筆者發(fā)現(xiàn)施入不同施肥量后,AF20、AF40、CK處理的花芽縱橫徑生長均呈緩慢上升趨勢(shì),且3個(gè)處理間縱徑生長量明顯優(yōu)于橫徑。由圖1-B可知,花芽的生長速率隨著生物菌肥施入量的增多而不斷升高,AF40和AF20的生長速率分別約0.68,0.61 mm·d,分別比CK提高15.25%,3.34%。
圖1 不同生物菌肥處理下‘早露蟠’花芽生長發(fā)育動(dòng)態(tài)
不同施肥處理對(duì)桃樹葉片生長有所影響。由圖2-A可知,AF20、AF40和CK處理的葉長和葉寬生長均呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì),增長速度AF20>AF40>CK。由圖2-B可知,AF20、AF40的葉生長速率均高于CK處理,分別為2.14,2.11mm·d,比CK處理分別提高了9.07%,7.11%。
圖2 不同生物菌肥處理下‘早露蟠’葉生長發(fā)育動(dòng)態(tài)
隨著施肥量的不斷增加,‘早露蟠’單葉質(zhì)量、單葉厚呈緩慢上升趨勢(shì)。如圖3所示,單葉質(zhì)量方面,AF20、AF40處理單葉質(zhì)量分別為0.60,0.65 g,較CK分別增加了15.38%,25%。7月4日時(shí),AF20單葉質(zhì)量達(dá)到最大,為0.91 g,比CK增加26.39%;AF40與CK差異不明顯。如圖4所示,單葉厚方面,7月4日時(shí),AF20、AF40處理單葉厚均明顯大于CK,分別為0.21,0.22 mm,比CK提高16.67%,22.22%。
圖3 不同生物菌肥處理下‘早露蟠’單葉質(zhì)量生長發(fā)育動(dòng)態(tài)
圖4 不同生物菌肥處理下‘早露蟠’單葉厚生長發(fā)育動(dòng)態(tài)
由圖5-A可知,‘早露蟠’果實(shí)縱徑和橫徑生長均呈持續(xù)增大的趨勢(shì)。果實(shí)縱橫徑生長,可以看作為2次旺盛生長期和1次緩慢期。第1個(gè)果實(shí)旺盛生長期在5月22日至6月6日,在5月22日時(shí),AF40、AF20和CK處理的果實(shí)橫徑生長量明顯大于縱徑,分別提高了1.06%,22.98%,11.48%;果實(shí)生長的緩慢期(硬核期)在6月10日至6月24日,此時(shí)果實(shí)生長速度減緩,3個(gè)處理橫徑生長量依舊大于縱徑生長量;果實(shí)生長的第2個(gè)旺盛生長期在6月24日至7月10日,此時(shí)是采收前最后1次果實(shí)較快生長,橫徑生長量大于縱徑。由圖5-B可知,果實(shí)生長速率AF20、AF40處理均大于CK處理,分別為0.55,0.51 mm·d。如圖5-C所示,7月4日時(shí),AF20處理單果質(zhì)量最大,為51.09 g,比CK增加105.51%。
圖5 不同生物菌肥處理下‘早露蟠’果實(shí)生長發(fā)育動(dòng)態(tài)
在環(huán)境變化中芽具有更高的敏感性,芽的生長動(dòng)態(tài)直觀表現(xiàn)了植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。陳建明等研究顯示,使用生物菌肥可以顯著提高蘋果芽梢長度。劉建國等研究表明,施用生物菌肥可使水稻種子發(fā)芽率達(dá)98.89%。本研究發(fā)現(xiàn),施用生物菌肥條件下,‘早露蟠’芽生長前期橫、縱徑均大于CK。花芽的生長速率隨著生物菌肥施入量的增加而不斷升高,AF40和AF20的生長速率分別為0.68,0.61 mm·d,比CK提高15.25%,3.34%。這與祝金虹在有機(jī)肥對(duì)茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)影響的試驗(yàn)中得出的長度明顯增加的結(jié)果相似。與楊航等在生物菌肥對(duì)設(shè)施蕹菜促生作用試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),過量施用菌肥會(huì)降低發(fā)芽率;王小蒙等在微生物菌肥施用量對(duì)油菜種子發(fā)芽影響試驗(yàn)中得出,微生物菌劑過量會(huì)顯著抑制油菜種子發(fā)芽的研究結(jié)果不一致。原因可能是桃樹耐干旱,生物菌肥施入后,微生物產(chǎn)生有機(jī)酸等對(duì)土壤有機(jī)磷進(jìn)行分解、礦化,使其轉(zhuǎn)化為桃樹根系可吸收利用的可溶態(tài),從而提高芽生長速率。
葉片是植物進(jìn)行光合作用的重要場(chǎng)所,葉片生長直接影響植物的營養(yǎng)物質(zhì)積累。本研究發(fā)現(xiàn),隨著生物菌肥施用量的增加,‘早露蟠’葉長、葉寬及單葉質(zhì)量均顯著高于CK。陳曦等研究生物菌肥對(duì)中國臺(tái)灣‘香水蓮花’生長性狀的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),施用生物菌肥30 d后,葉片長、葉寬的增幅分別比CK增加3.60%,4.90%。張春芝研究表明,葉面噴施“蓋恩地”菌肥,可以使菠菜葉片長、葉寬、單葉厚顯著增加。李凱峰等研究顯示,增施生物菌肥使獼猴桃‘Hort16A’葉長、葉寬分別較CK增加9.06%,9.37%,而葉厚達(dá)到0.62 mm,顯著高于CK。本研究中,隨著生物菌肥施用量的增加,AF20、AF40的2個(gè)處理葉片生長速率分別較CK增加了9.07%,7.11%。原因是生物菌肥促進(jìn)了植物葉片的光合作用,增加了葉片生長速率。
在相同的生長條件下,生物菌肥的施用對(duì)于提升桃生理性狀和果實(shí)品質(zhì)具有顯著的效果。樹體無論是營養(yǎng)生長還是果實(shí)的形態(tài)建成,均受土壤養(yǎng)分的影響,但施肥過多也會(huì)抑制其生長。白云等研究顯示,生物菌肥可以顯著提高甜瓜縱徑,果形指數(shù)比CK高19.81%。吳梅英等研究表明,“8號(hào)菌根劑”和“超大生物菌肥”均可顯著提高桃、李單果質(zhì)量。本研究發(fā)現(xiàn),施用生物菌肥條件下,‘早露蟠’果實(shí)縱橫徑與單果質(zhì)量均大于CK處理。但7月4日后‘早露蟠’果實(shí)橫縱徑生長速率減慢,原因是果實(shí)最后1次旺盛生長期即將結(jié)束,體積不再增加,果實(shí)的內(nèi)含物發(fā)生變化,有機(jī)酸降低,淀粉量減少,含糖量等其他有機(jī)物增加,種子干質(zhì)量迅速增長。
本研究發(fā)現(xiàn),施用生物菌肥可以顯著影響‘早露蟠’生長發(fā)育動(dòng)態(tài)。AF40和AF20處理的芽生長速率相比CK分別增加了15.25%,3.34%;葉片生長速率相比CK分別增加了7.11%,9.07%。施肥處理后的桃果實(shí)生長存在2次旺盛生長期和1次緩慢期,縱橫徑生長速率逐漸增加。整體上,AF20處理單果質(zhì)量變化最明顯,最高比CK增加105.51%。生物菌肥施用能夠有效促進(jìn)桃樹花芽、葉片生長,提高果實(shí)產(chǎn)量。綜合考量下,新疆桃產(chǎn)業(yè)推廣施用生物菌肥十分必要,其中單株施肥20 kg最佳。